CN108774402A - 一种pvc压延片材专用环保锌基sy-310稳定剂合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PVC压延片材专用环保SY‑310稳定剂由以下组分组成：1.3‑二甲基‑6氨基尿嘧啶化合物、氰尿酸、异性酸、油酸、苯甲酸、月桂酸、氧化锌、氧化钙、DBM氧化物、SBM抗氧剂、抗氧剂1010、溶剂油、环氧大豆油、亚玲酸酯类抗氧剂、DBM氧化物、SBM氧化物、催化剂，将上述1.3‑二甲基‑6氨基尿嘧啶化合物、氰尿酸、异性酸、油酸、苯甲酸、月桂酸、氧化锌、氧化钙、溶剂油、催化剂各组分称量后，直接投入搪瓷反应釜内反应。稳定效果佳，加工配方和工艺简单，片材颜色鲜艳，力学性能满足国标的各项要求，同时环保高于现有的稳定剂。

Description

一种PVC压延片材专用环保锌基SY-310稳定剂合成方法

技术领域

本发明涉及一种PVC加工用稳定剂，具体是一种压延工艺生产PVC硬质片材的专用环保锌基稳定剂SY-310稳定剂。

背景技术

PVC，学名聚氯乙烯，是当前塑料加工领域中通用量最大的一种塑料，尤其在包装行业中，价廉物美，而且易于成型，该行业主要使用的是PVC片材，而在片材行业中，PVC材料具备制造成本低、力学性能优良、具有良好加工性能、耐腐蚀，绝缘等良好特点，故而PVC片材一直在建筑装修业、药品包装、食品包装业中得到广泛使用。

PVC材料的稳定性直接影响PVC产品质量，因此在PVC片材的加工制备过程中，需要添加PVC稳定剂使其稳定性能得到提高，从而获得高质量、高性能的PVC产品。PVC稳定剂主要包括铅盐类、有机锡类、金属皂类和稀土类等，其中铅盐是重金属化合物，为有毒有害物质，已逐渐退出稳定剂市场；有机锡类稳定剂其效果尚可，且可用于透明制品，但价格较高，加之生产过程对环境影响大，锡资源属于国家战备储运物资；普通金属皂类则热稳定性不佳，耐不住片材高温加工；稀土类是一类较为新型的稳定剂，但受到稀土资源短缺的影响，国家在引导其往航天领域，其价格在不断上涨。随着人们环保意识的增强，环保性能高的、以环保锌基及轻金属化合物替代铅、镉等重金属的PVC稳定剂受到了青睐。PVC压延片材，指以聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料以压延工艺制成的硬片，这种片材加工温度高，塑化要求高，需透明无雾度，对稳定剂的稳定性要求特别高，而且与PVC及其他助剂要有良好的相容性，在提高稳定性的同时要保持良好的透明度，现在国内及国外的钙锌稳定剂都满足不了加工要求，其主要缺点如下：1、压延辊温度超过200左右，分解快，稳定性难以有效控制；2、制品透明度起雾，达到不了有机锡的效果；3、环保指标难以达到要求较高的药包食品包装的PVC片材GB/T15267《食品包装用聚氯乙烯硬片、膜》，也不能符合YBB00212005聚氯乙烯固体药用硬片的要求。

本专利相近的技术专利名称：一种U-PVC压延片材专用环保稳定剂，公开号CN106009379A的公开专利，其披露技术方案中讲到U-pvc压延片材专用镁铝锌环保稳定剂，但其中在实际大生产中，最大的技术突破不了透明度和稳定性问题，这个是行业公认和行业技术瓶颈问题。在PVC片材实际加工中SG8型树脂粉加工温度在200度左右即可达到片材成型要求，SG5现在使用非常广泛，在加工中温度210到230度之间，或者更高，普通钙锌稳定剂是无法满足现有的生产工艺，上机生产立马导致生产线异常，无法正常生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种PVC压延片材专用环保锌基SY-310稳定剂合成方法，解决该行业钙锌稳定剂在200度加工中分解问题，解决钙锌在片材中透明度不好、易起雾、影响透明性的问题，有效降低生产成本，提升环保指标。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种PVC压延片材专用环保SY-310稳定剂由以下质量配比的组分组成：1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物80～200kg、氰尿酸80～200kg、异性酸100～200kg、油酸100～200kg、苯甲酸50～100kg、月桂酸80～200kg、氧化锌100～300kg、氧化钙40～80kg、DBM氧化物10～30kg、SBM抗氧剂10～30kg、抗氧剂1010 10～20kg、溶剂油100～200kg、环氧大豆油40～120kg、亚玲酸酯类抗氧剂200～400kg、DBM氧化物10～30kg、SBM氧化物10～30kg、催化剂0.5kg，将上述1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物、氰尿酸、异性酸、油酸、苯甲酸、月桂酸、氧化锌、氧化钙、溶剂油、催化剂各组分称量后，直接投入搪瓷反应釜内反应，搪瓷反应釜内初始升温至60℃，物料自动放热反应升温至110℃，保温1.5h,再升温至120℃，保温1h，抽真空至-1.0MPa，其后脱水；完成上述反应后，降温至80度左右，将环氧大豆油，DBM、SBM、亚玲酸酯类抗氧剂、加入反应釜中搅拌均匀，冷却降温至50度以下，即可包装入库。

具体操作步骤如下：

1)、在装备有搅拌器、温度计及加热夹套的3立方搪瓷反应釜里，加入1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物105kg、氰尿酸100kg、异性酸160kg、油酸140kg、苯甲酸60kg、月桂酸80kg、氧化锌300kg、氧化钙70kg、溶剂油140kg、催化剂0.5kg，盖上反应釜盖，启动搅拌，加热80℃，此时反应过程中生成大量的水，温度急剧上升至110℃，保温1小时，抽低真空至真空度达到-0.6MPa；2)、保温结束后，继续升温至120℃时，保温半小时，然后抽真空，将水分和低挥发份全部抽至视镜中无水珠；3)、缓慢搅拌降温至80℃，并放入DBM氧化物12kg、SBM抗氧剂12kg、抗氧剂1010 10kg、环氧大豆油80kg、亚玲酸酯类抗氧剂396kg、DBM氧化物10kg、SBM氧化物10kg，溶解无颗粒，保温30分钟后降温至50度以下；4)、灌入包装桶中抽样检测稳定性；5)、准备实验设备：200升单批次工作量的高速捏合机一台、500升单批次工作量的冷却混合机一台，WE190型行星螺杆挤出机一台，SY五辊压延机一台；6)执行步骤5)中设备操作：首先热搅拌：按产品配方计量各种原料，按配方顺序依次投入热搅拌机，控制温度、转速，使物料混合均匀，当物料温度达到105℃后，自动放料至冷搅拌机中；其次冷搅拌：将热搅拌结束所得的混合物转移至冷搅拌机中，使物料迅速冷却至50℃备用；接着挤出：经冷搅拌混匀的物料进入行星螺杆挤出机，控制螺杆温度和转速，使物料被加热剪切塑化后挤出；然后压延：将上述经塑化后的混合料投入延压机，将混合料压成规定厚度的薄片，薄片厚度可根据调整辊筒间隙和辊速进行调整；其后冷却：将上步压延得到的薄片持续进去进入冷却机组进行冷却，然后压平整；然后再分切：将已经卷好的半成品转入分切机，分切成规定的宽度；最后收卷：将已冷却定塑的薄片进入卷取机组进行收卷，得到半成品。

作为一种改进，所述一种PVC压延片材专用环保SY-310稳定剂由以下质量配比的组分组成：1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物105kg、氰尿酸100kg、异性酸160kg、油酸140kg、苯甲酸60kg、月桂酸80kg、氧化锌300kg、氧化钙70kg、DBM氧化物12kg、SBM抗氧剂12kg、抗氧剂1010 10kg、溶剂油140kg、环氧大豆油80kg、亚玲酸酯类抗氧剂396kg、DBM氧化物10kg、SBM氧化物10kg、催化剂0.5kg。

该配方体系中采用的是高锌体系，在合成中生产了1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶锌和氰尿酸锌，该单体有良好的热稳定性和耐高温加工效果，氰尿酸锌又具备高的锌含量，在加工过程中对锌离子消耗提供长时间持续保证。而1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶也能抑制锌烧，分子中的羰基很好的络合锌离子，延缓了锌烧的时间。氰尿酸有助于降低加工温度，获得更好的流动性,这样解决了目前行业钙锌的脂肪酸锌和脂肪酸钙在高温加工中分解，导致无法完成加工，而且挥发性大，导致透明片产生很大的雾度，这样既保证了PVC片材的初期白度，和高的透明度，满足了产品长期生产的稳定性，各项指标达到标准。

作为一种改进，所述一种PVC压延片材专用环保SY-310稳定剂由以下质量配比的组分组成：1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物80kg、氰尿酸100kg、异性酸260kg、油酸180kg、苯甲酸80kg、月桂酸80kg、氧化锌250kg、氧化钙140kg、DBM氧化物12kg、SBM抗氧剂12kg、抗氧剂1010 10kg、溶剂油140kg、环氧大豆油80kg、亚玲酸酯类抗氧剂300kg、DBM氧化物10kg、SBM氧化物10kg、催化剂0.5kg。

本方案是提高后期钙的含量，合成中生成大量的异性酸钙、油酸钙、苯甲酸钙、月桂酸钙、氰尿酸钙提高制品在加工中的耐温，钙盐去络合锌离子，进一步延缓锌烧，钙盐能促进塑化和良好的凝胶化，降低加工温度，使制品在较低的温度下完成加工，有效的保护了稳定剂在加工中的消耗

本发明采用的技术方案，其有益效果在于：本发明的稳定剂配方中使用自己合成的1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶锌和氰尿酸锌，该单体有良好的热稳定性和耐高温加工效果，氰尿酸锌又具备高的锌含量，在加工过程中对锌离子消耗提供长时间持续保证，这样解决了目前行业钙锌的脂肪酸锌和脂肪酸钙在高温加工中分解，导致无法完成加工，而且挥发性大，导致透明片产生很大的雾度，而SY-310稳定剂挥发性低，与其它助剂相容性好，这样既保证了PVC片材的初期白度，和高的透明度，满足了产品长期生产的稳定性，各项指标达到标准，使综合性能最优化。

本发明方案适合于PVC片材连续压延生产，且用量与当前昂贵的有机锡相当，但成本降低明显，又可以替代国家稀缺的锡资源，解决了行业多年以来的寻找和一直未突破的难点。PVC压延片材专用环保SY-310稳定剂在生产过程稳定效果佳，加工配方和工艺简单，片材颜色鲜艳，力学性能满足国标的各项要求，同时环保高于现有的稳定剂，所生产的PVC片材符合GB/T15267《食品包装用聚氯乙烯硬片、膜》，符合YBB00212005聚氯乙烯固体药用硬片。

具体实施方式

提供本发明的具体实施方式，采用以下配方制备一种PVC压延片材专用环保SY-310稳定剂：

1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物105kg、氰尿酸100kg、异性酸160kg、油酸140kg、苯甲酸60kg、月桂酸80kg、氧化锌300kg、氧化钙70kg、DBM氧化物12kg、SBM抗氧剂12kg、抗氧剂1010 10kg、溶剂油140kg、环氧大豆油80kg、亚玲酸酯类抗氧剂396kg、DBM氧化物10kg、SBM氧化物10kg、催化剂0.5kg。

具体操作步骤如下：

1)、在装备有搅拌器、温度计及加热夹套的3立方不锈钢反应釜里，加入1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物105kg、氰尿酸100kg、异性酸160kg、油酸140kg、苯甲酸60kg、月桂酸80kg、氧化锌300kg、氧化钙70kg、溶剂油140kg、催化剂0.5kg，盖上反应釜盖，启动搅拌，加热80℃，此时反应过程中生成大量的水，温度急剧上升至110℃，保温1小时，抽低真空；2)、保温结束后，继续升温至120℃时，保温半小时，然后抽真空，将水分和低挥发份全部抽至视镜中无水珠；3)缓慢搅拌降温至80℃，并放入DBM氧化物12kg、SBM抗氧剂12kg、抗氧剂101010kg、环氧大豆油80kg、亚玲酸酯类抗氧剂396kg、DBM氧化物10kg、SBM氧化物10kg，溶解无颗粒，保温30分钟后降温至50度以下；4)、灌入包装桶中抽样检测稳定性。

稳定性应用效果实验：

1、主要实验设备：200升工作容量的高速捏合机、500升工作容量的冷却混合机；WE190型行星螺杆挤出机；SY五辊压延机。

2、实验工艺步骤：

2.1热搅拌：按产品配方计量各种原料，按配方顺序依次投入热搅拌机，控制温度、转速，使物料混合均匀。当物料温度达到105℃后，自动放料至冷搅拌机中。

2.2冷搅拌：将热搅拌结束所得的混合物转移至冷搅拌机中，使物料迅速冷却至50℃备用。

2.3挤出：经冷搅拌混匀的物料进入螺杆押出机，控制螺杆温度和转速，使物料被加热剪切塑化后挤出。

2.4压延：将上述经塑化后的混合料投入延压机，将混合料压成规定厚度的薄片。薄片厚度可根据调整辊筒间隙和辊速进行调整。

2.6冷却：将上步压延得到的薄片持续进去进入冷却机组进行冷却，然后压平整。

2.7分切：将已经卷好的半成品转入分切机，分切成规定的宽度。

2.8收卷：将已冷却定塑的薄片进入卷取机组进行收卷，得到半成品。

3、基本配方：如表1所示。

表1大生产配方(单位：公斤)

PVC(8型)	SY-310	G70S	G16	ACR	MBS	颜料
							75	0.9	0.3	0.65	0.65	2	0.0075

4、基本工艺条件：

(1)高速混料温度：热混105℃、冷混50℃；

(2)挤出温度：螺杆一段135℃、螺杆二段135℃。

(3)压延辊温度：一棍205℃、一棍203℃、一棍202℃、一棍200℃。

5、实验结果：本发明稳定剂的配方体系塑化良好，各辊包裹良好，解决了普通钙锌稳定剂加工中分解无法生产正常、透明度差达到不了生产要求、耐不住200℃以上高温、挥发性大导致片材起雾。经大量客户实际生产中的检测，采用本发明稳定剂生产的片材其色泽均匀一致，无穿孔、破裂，无不利于使用的气泡，没有凹凸发皱，无不见鱼眼。各项物理机械性能均能达到国标GB/T 3830-2008要求，具体数据如表2所示。

表2采用本发明稳定剂压延片材性能测试结果一

项目	指标	实测结果
			色泽	均匀	均匀
花纹	清晰、均匀	清晰、均匀
			冷疤	不明显	无
气泡	不明显	无
			喷霜	不明显	无
穿孔	不应存在	无
			永久性褶皱	不应存在	无
卷断面错位(/mm)	≤5	3
			收卷	平整	平整

表2采用本发明稳定剂压延片材性能测试结果二

综上实验，该稳定剂稳定效果佳，预期理想。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (3)

1.一种PVC压延片材专用环保SY-310稳定剂，由以下质量配比的组分组成：1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物80～200kg、氰尿酸80～200kg、异性酸100～200kg、油酸100～200kg、苯甲酸50～100kg、月桂酸80～200kg、氧化锌100～300kg、氧化钙40～80kg、DBM氧化物10～30kg、SBM抗氧剂10～30kg、抗氧剂1010 10～20kg、溶剂油100～200kg、环氧大豆油40～120kg、亚玲酸酯类抗氧剂200～400kg、DBM氧化物10～30kg、SBM氧化物10～30kg、催化剂0.5kg，将上述1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物、氰尿酸、异性酸、油酸、苯甲酸、月桂酸、氧化锌、氧化钙、溶剂油、催化剂各组分称量后，直接投入搪瓷反应釜内反应，搪瓷反应釜内初始升温至60℃，物料自动放热反应升温至110℃，保温1.5h,再升温至120℃，保温1h，抽真空至-1.0MPa，其后脱水；完成上述反应后，降温至80度左右，将环氧大豆油，DBM、SBM、亚玲酸酯类抗氧剂、加入反应釜中搅拌均匀，冷却降温至50度以下，即可包装入库；具体操作步骤如下：1)、在装备有搅拌器、温度计及加热夹套的3立方不锈钢反应釜里，加入1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物105kg、氰尿酸100kg、异性酸160kg、油酸140kg、苯甲酸60kg、月桂酸80kg、氧化锌300kg、氧化钙70kg、溶剂油140kg、催化剂0.5kg，盖上反应釜盖，启动搅拌，加热80℃，此时反应过程中生成大量的水，温度急剧上升至110℃，保温1小时，抽低真空至-0.6MPa；2)、保温结束后，继续升温至120℃时，保温半小时，然后抽真空，将水分和低挥发份全部抽至视镜中无水珠；3)、缓慢搅拌降温至80℃，并放入DBM氧化物12kg、SBM抗氧剂12kg、抗氧剂101010kg、环氧大豆油80kg、亚玲酸酯类抗氧剂396kg、DBM氧化物10kg、SBM氧化物10kg，溶解无颗粒，保温30分钟后降温至50度以下；4)、灌入包装桶中抽样检测稳定性；5)、准备实验设备：200升单批次工作量的高速捏合机一台、500升单批次工作量的冷却混合机一台，WE190型行星螺杆挤出机一台，SY五辊压延机一台；6)执行步骤5)中设备操作：首先热搅拌：按产品配方计量各种原料，按配方顺序依次投入热搅拌机，控制温度、转速，使物料混合均匀，当物料温度达到105℃后，自动放料至冷搅拌机中；其次冷搅拌：将热搅拌结束所得的混合物转移至冷搅拌机中，使物料迅速冷却至50℃备用；接着挤出：经冷搅拌混匀的物料进入螺杆押出机，控制螺杆温度和转速，使物料被加热剪切塑化后挤出；然后压延：将上述经塑化后的混合料投入延压机，将混合料压成规定厚度的薄片，薄片厚度可根据调整辊筒间隙和辊速进行调整；其后冷却：将上步压延得到的薄片持续进去进入冷却机组进行冷却，然后压平整；然后再分切：将已经卷好的半成品转入分切机，分切成规定的宽度；最后收卷：将已冷却定塑的薄片进入卷取机组进行收卷，得到半成品。

2.根据权利要求1所述的一种PVC压延片材专用环保SY-310稳定剂，其特征在于：由以下质量配比的组分组成：1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物105kg、氰尿酸100kg、异性酸160kg、油酸140kg、苯甲酸60kg、月桂酸80kg、氧化锌300kg、氧化钙70kg、DBM氧化物12kg、SBM抗氧剂12kg、抗氧剂1010 10kg、溶剂油140kg、环氧大豆油80kg、亚玲酸酯类抗氧剂396kg、DBM氧化物10kg、SBM氧化物10kg、催化剂0.5kg。

3.根据权利要求1所述的一种PVC压延片材专用环保SY-310稳定剂，其特征在于：由以下质量配比的组分组成：1.3-二甲基-6氨基尿嘧啶化合物80kg、氰尿酸100kg、异性酸260kg、油酸180kg、苯甲酸80kg、月桂酸80kg、氧化锌250kg、氧化钙140kg、DBM氧化物12kg、SBM抗氧剂12kg、抗氧剂1010 10kg、溶剂油140kg、环氧大豆油80kg、亚玲酸酯类抗氧剂300kg、DBM氧化物10kg、SBM氧化物10kg、催化剂0.5kg。